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蔡鹤皋:中国转变为制造强国的唯一路径

2014年08月05日 10:56中国机床商务网点击:4276

  在中国制造业正向高端转变、承接国际先进制造、参与国际分工的背景下,工业机器人也被寄予厚望,期待成为推动转型的重要力量。2014年被喻为机器人元年,工业机器人将如何改变中国?对此,中国工程院院士蔡鹤皋强调:只有解决工业机器人的发展问题,中国才有可能实现从制造大国向制造强国的转变。
  
  1亿人完成1000万人的工作
  
  提问:工业机器人是一个什么概念?它有什么作用?
  
  蔡鹤皋:上世纪60年代,美国首先研制成功第一台工业机器人。当时美国工业发展很快,但劳动力不足、劳动力成本不断提高。他们就考虑研究一种机器,能够在工厂里代替人进行各种作业,比如焊接、喷漆、搬运、装配……这种机器人开始看起来就像人的手臂,有大臂、有小臂、有手腕、有手,根据编程可以做各种动作。手里拿着焊枪就可以焊接,拿着喷枪就可以喷漆,有手爪的可以搬运。当时美国汽车工业发展很快,机器人首先用在汽车上。
  
  日本在战后也面临劳动力缺乏和劳动力成本高的问题,很快就引进了这项技术。政府出台扶持政策,工业机器人产业很快就发展起来。对机器人制造厂,政府给补贴,以减少制造机器人的风险,因此刺激了工厂的积极性。用户购买和使用机器人也会得到政府补贴,用的越多获得的补贴越多。如今,日本已成为世界上生产和使用工业机器人最多的国家。
  
  日本将1980年叫做“机器人元年”,他们在这一年基本做到了产业化和推广应用。
  
  工业机器人后来在欧洲也得到发展,像德国、瑞典发展得很快。瑞典的ABB公司、德国的库卡公司,都是在这样的历史背景下发展起来的。
  
  中国在上世纪80年代初开始把机器人列入国家计划,后来也列入“863计划”和自然科学基金项目。从那时到现在也有30多年了,我们已经能造工业机器人,但产业还没有发展壮大,规模也很小,只能说还在萌芽阶段。中国目前还没有像库卡、ABB、安川那样大规模生产机器人的企业。但是这30年当中,我们在工业机器人方面也取得了一定成绩。
  
  提问:现在西方国家工业机器人的应用到了什么程度?
  
  蔡鹤皋:像日本,每一万名工人对应的机器人数量是300多台,中国还不到20台。从这方面来看,中国潜在的市场很大。因为中国是一个制造大国,2010年我们的制造业总量已经超过美国。但我们是用1亿工人来完成的,美国是1000万工人完成的,这个数字说明我们的生产效率还不到美国的十分之一,生产手段还非常落后。
  
  2010年,我到沿海的一些企业看,虽然产品可以出口、产量很大,但都是手工作业、劳动密集型。到车间一看,很多人在那用手工焊接、装配、制作。
  
  这几年中国也出现了过去西方国家、发达国家曾遇到的问题——劳动力短缺和劳动力成本高。中国没有那么多廉价劳动力了,今后怎么发展?中国正面临产业转型升级,要从制造大国变成制造强国。所以,目前已经出现了一个工业机器人的需求高涨期。
  
  有人说,中国的工业机器人市场将成为世界最大的需求市场,因为中国制造业非常庞大,要提升到像美国、日本、德国那样的自动化程度,需要几百万台工业机器人。
  
  正因为这样,外国几家大的机器人企业,像库卡、ABB、安川都跑到中国来,在上海、成都、沈阳、北京等地建厂。他们已经发现,必须要用廉价产品来和中国竞争,就利用中国的劳动力就地生产,减少远途运输成本。
  
  我们不能把中国的机器人市场拱手交给外国人,要发展自己的工业技术产业,用具有自主知识产权的国产机器人占领中国市场。所以现在国家、地方政府和企业家都积极创办机器人产业,从全国来看有数百家这样的企业正处在萌芽阶段。
  
  关键元器件必须从外国进口
  
  提问:目前中国的工业机器人产量如何?
  
  蔡鹤皋:2013年有统计,但数字不是特别准确:中国新销售的机器人总量约11万到12万台。其中中国造的机器人可能占到十分之一,90%是进口的——库卡的、ABB的、安川的。到上海汽车厂、第一汽车厂、第二汽车厂、北汽、南汽这些大汽车厂一看,机器人用得很多,基本都是外国的。
  
  如果中国要到达美国的生产效率,就得装备300多万台工业机器人,缺口还有几百万台。外国这几大厂家生产不出来这么多,所以中国工业机器人产业的发展空间很大。
  
  提问:国产工业机器人在价格、性能、技术等问题上存在挑战吗?
  
  蔡鹤皋:这还真是很严重的问题。中国能造机器人,造出来也能用,但是造一台6个自由度的工业机器人,就需要6台伺服电机。伺服电机中国造不了,得进口。另外,每一个关节上都有一个精密减速器,也得从日本进口。进口电机和减速器价钱很高。
  
  虽然我们的劳动力便宜,但是国产企业想降低机器人制造成本非常困难——关键元器件必须从外国进口,这个因素就使我们的工业机器人产业的发展受到制约。
  
  中国也在努力自己造伺服电机和减速器,但还没有完全解决。我们的目标是性能起码能达到外国水平,价格是外国的三分之一。
  
  提问:如何看现在工业机器人的发展情况?
  
  蔡鹤皋:工业机器人分三代。第一代机器人是示教再现型,给它编程,教它干什么活,它会忠实地按程序做,一千遍、一万遍不走样。但这种机器人没有感觉系统,假如外界环境变了,它没有感觉,更没有思维功能,不能规划自己的行为。国外工业机器人应用最多的还是第一代机器人。具有感知功能的是第二代机器人,现在的应用还不如第一代机器人那样普遍。
  
  第二代,也就是具有感知功能的机器人,比如说有视觉功能,它能判断零件的位置和运动的方向,甚至可以将圆形、方形、三角形等不同形状的零件放到不同的箱子里。具有感知功能的机器人在生产中已经应用了,只是还比较少,现在90%都是第一代。
  
  发射到火星上的探测机器人是有智能的,可以自主判断、决定自己该怎么做。完全自主的机器人还没有出现,这种机器人是属于第三代智能机器人。
  
  工业机器人受到高层重视
  
  提问:有人说,工业机器人的应用给美国等带来了很高的失业率,你如何看这种说法?
  
  蔡鹤皋:整个生产发展的趋势就是要让生产作业走向自动化和机械化。像美国、日本、德国这些发达国家,虽然很多都已用机器人自动化完成,但仍有很多劳动作业还是靠人,比如建筑、农业、采矿。总的趋势是体力劳动越来越少,但是可以从事脑力劳动。
  
  对于中国来说,到底是用人好还是用机器人好?这不是说我们想怎么做就怎么做,这与整个国家的历史发展、经济发展、生产力发展都有密切关系。
  
  过去中国的劳动力非常多、农业人口非常多,但中国不能总是这个状态。由于经济条件改善、劳动力数量萎缩,出现了要用机器人替代人的新发展趋势。
  
  在这种情况下,如果还要走过去的老路是走不通的,只有走自动化的道路。这和过去的发达国家,如美国、日本、德国的历史太像了。中国经济要转型升级,要从制造大国变成制造强国,这是历史发展阶段的一个必然。想走这条路也得走,不想走也得走。
  
  提问:通过工业机器人实现自动化生产,你觉得中国实现这个目标还要多长时间?
  
  蔡鹤皋:有人说在2025年。在中国要实现制造强国的梦想,我认为有可能,但是很艰巨。要从上到下,从各级政府到各个企业,各个科研和学校部门,大家共同努力才能解决这个转型升级,才能达到建成制造业强国的目标。
  
  我们也要培养制造强国企业所需的高技术人才,会使用、会操作、会维修工业机器人的技术人才,整个生产的技术队伍和人才队伍都要是高水平的。
  
  习近平科学院工程院院士大会谈机器人革命:我在想如何应对
  
  习近平总书记在院士大会上的报告中谈到了机器人,国家领导人把机器人作为具体问题来讲,这是历史上第一次。我听了这个报告非常振奋,从国家领导人层面都这么重视,中国的工业机器人有希望了。
  
  现在各地发展势头都很猛,温度很高,有点像雨后春笋。但最后谁能做成?就要看谁能做成规模生产,必须像库卡、ABB、安川这样要有相当大的产量、相当多的用户,这才叫成功。
  
  日本也经过了这个阶段,最初从美国引进技术,出现了五花八门的机器人公司,甚至每个汽车厂都造机器人,都成为机器人制造厂。发展了20多年后,现在就是安川等几个大厂成功了,它们逐渐吞并了小厂,形成了大企业。
  
  现在日本的机器人企业没那么多,但是他们更成功了,变成了世界级的企业。在市场竞争中去努力,我相信在中国有几个机器人企业会成为参天大树。
(来源:瞭望东方周刊)

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